Углубленный анализ основных технологий и процессов PCHE.

Чем отличается PCHE?

Название «печатная плата» относится к каналам с заданным рисунком, а не к электронной плате в готовом теплообменнике. Горячие и холодные потоки проходят через отдельные слои каналов, обмениваясь теплом через металл между ними.

Пластинчатый теплообменник с поршневым соединением (PCHE) — это один из типов компактных канальных теплообменников. Он отличается от теплообменников со съемными прокладками, паяных пластинчатых теплообменников и пластинчато-оболочечных теплообменников, сваренных плавлением, как способом соединения, так и процедурой технического обслуживания.

Шаг 1: определить форму канала и оставшийся металл.

Тепловая расчетная схема определяет требуемую нагрузку, температурный профиль и допустимое падение давления. Форма, длина и расположение каналов влияют на теплопередачу и сопротивление. Оставшийся металл между каналами и по краям сердечника также является частью несущей конструкции.

Таким образом, конструкция должна согласовывать геометрию канала с материалом, расчетным давлением, перепадом давления и переходными нагрузками. Номинальная ширина канала или высокая плотность площади сами по себе не определяют допустимую нагрузку на сердечник.

Шаг 2: формирование каналов методом контролируемого травления.

При фотохимическом методе нанесение рисунка на резист контролирует места удаления металла. Для достижения желаемой формы и глубины каналов необходимы контроль процесса и измерение размеров, а очистка удаляет остатки перед нанесением слоев.

Размеры канала, нетравированные перемычки, выравнивание пластин и распределение входного потока — все это имеет значение. Травление обеспечивает гибкость конструкции, но предлагаемая геометрия все еще должна соответствовать критериям технологичности изготовления и контроля качества.

Шаг 3: уложить пластины друг на друга и выполнить диффузионную сварку.

Подготовленные пластины укладываются в требуемой последовательности в жидком состоянии и соединяются при контролируемой температуре, давлении и атмосфере. Диффузионная сварка — это процесс соединения в твердом состоянии: при ней не используется расплавленный припой для соединения поверхностей пластин.

Параметры процесса зависят от сплава и квалифицированного технологического процесса производства. Чистота, состояние поверхности, выравнивание и контроль процесса влияют на качество соединения. Неправильно делать вывод о неограниченной прочности или гарантированной герметичности, основываясь только на термине «диффузионная сварка».

Шаг 4: завершение сборки коллекторов, осмотр и тестирование.

Различные методы проверки позволяют выявить различные виды отказов. Испытание под давлением не заменяет оценку термической усталости, а испытание на герметичность не позволяет определить достигнутую работоспособность при любых условиях потока.

Используйте параметры изделия с указанием их проектных параметров.

SHPHE'sТеплообменник с печатной платой (PCHE)В документации указаны зазоры каналов 0,4–4 мм, диапазон рабочих температур семейства от −196 до 850 °C и максимальное расчетное давление до 1000 бар. Эти значения являются информацией, полученной в ходе предварительного отбора для данного семейства изделий. Фактическая комбинация, одобренная для конкретного изделия, определяется сплавом, геометрией перемычек, кодом и рабочими циклами.

Максимальное давление и максимальная температура не должны объединяться в единую предполагаемую рабочую точку. Также криогенный диапазон, начинающийся с −196 °C, не следует рассматривать как доказательство соответствия условиям работы с жидким водородом.

Техническое обслуживание осуществляется после завершения строительства.

Склеенный сердечник не разделяется на отдельные пластины. Поэтому чистота рабочей жидкости и совместимый, проверенный метод очистки являются важными требованиями к выбору. В условиях работы с крупными твердыми частицами, стойкой кристаллизацией или необходимостью беспрепятственной механической очистки щеткой может быть предпочтительнее другая конструкция теплообменника.

Что необходимо предоставить для технической экспертизы PCHE

Укажите состав и фазовое поведение, варианты давления и температуры, тепловую нагрузку, допустимые потери давления и ожидаемые рабочие циклы. Включите требования к чистоте, остановке, проверке и техническому обслуживанию. Это позволит оценить варианты каналов сбыта и производственных решений в рамках комплексного инженерного проекта.

Ознакомьтесь с требованиями к проектированию и изготовлению плат PCHE →